CN206802281U - 一种变矩电机上的变矩控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种变矩电机上的变矩控制装置，属于电机技术领域。它解决了电机变矩的精准控制等技术问题。一种变矩电机上的变矩控制装置，电机包括机芯、机壳、输出轴和中空的传动轴，传动轴内插设有一换档轴，传动轴的内壁上开设有一环形的限位槽，限位槽的侧壁上均匀设置有三个定位孔，传动轴上套设有一轴套，轴套上固定设置有一挡圈，挡圈能够在限位槽内沿换档轴的轴线移动，挡圈上设置有与定位孔一一对应的定位销；换档轴与轴套之间通过花键连接。本实用新型具有控制精准、操作简单等优点。

Description

一种变矩电机上的变矩控制装置

技术领域

本实用新型属于电机技术领域，涉及一种变矩电机上的变矩控制装置。

背景技术

电机是最为常用的动力输出设备，然而，一般而言，一个电机只能对于一个转速和一个扭矩，通过电流的控制虽然可以至其扭矩的变化，由于是通过动力输出的变化实现的变速或者变矩，都不能减速增扭、提速降扭。

传统的变速器等设备，与电机配合后也能够实现减速增扭、提速降扭，但是其结构复杂，成本极高，而且对传动部件的制造工艺的要求也极为严苛，不利于工业生产和市场推广。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种变矩电机上的变矩控制装置，本实用新型所要解决的技术问题是如何控制电机实现变矩变速。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种变矩电机上的变矩控制装置，其特征在于，电机包括机芯、机壳、输出轴和中空的传动轴，所述传动轴内插设有一换档轴，所述传动轴的内壁上开设有一环形的限位槽，所述限位槽的侧壁上均匀设置有三个定位孔，所述传动轴上套设有一轴套，所述轴套上固定设置有一挡圈，所述挡圈能够在所述限位槽内沿换档轴的轴线移动，所述挡圈上设置有与定位孔一一对应的定位销；所述换档轴与所述轴套之间通过花键连接。

旋转轴套，在花键一和花键二的啮合作用下，轴套带动换档轴旋转，使换档轴相对传动轴转动一定角度，选择对应的档位的定位孔，使定位销插入定位孔内，回拉轴套，将换档轴与传动轴定位，实现换档。

在上述的一种变矩电机上的变矩控制装置中，所述轴套上具有一环形的避让槽，所述传动轴上固定设置有一支撑套，所述支撑套与所述避让槽的底部之间设置有处于拉伸状态下的防脱弹簧。

在换档完成后，防脱弹簧回拉轴套，使定位销插入定位孔内，保障换档轴与传动轴锁止。

在上述的一种变矩电机上的变矩控制装置中，所述传动轴与换档轴的一端之间通过一平面轴承相连。平面轴承一方面将换档轴的轴向位置固定，另一方面提高了换档的轻便性。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、旋转轴套，在花键一和花键二的啮合作用下，轴套带动换档轴旋转，使换档轴相对传动轴转动一定角度，选择对应的档位的定位孔，使定位销插入定位孔内，回拉轴套，将换档轴与传动轴定位，实现换档。

2、在换档完成后，防脱弹簧回拉轴套，使定位销插入定位孔内，保障换档轴与传动轴锁止。

附图说明

图1是本变矩电机的整体结构示意图。

图2是变矩电机中输出轴与传动轴之间的连接结构示意图。

图3是图2中A方向上的截面图。

图4是换档轴的结构示意图。

图5是图2中局部B的放大图。

图6是图2中局部C的放大图。

图7是图3中局部D的放大图。

图8是图6中E方向上的截面图。

图中，11、机壳；12、输出轴；13、传动轴；14、通孔；15、换档轴；21、一档内齿圈；22、二档内齿圈；23、三档内齿圈； 31、齿轮一；32、齿轮二；33、齿轮三；41、凸轮一；42、凸轮二；43、凸轮三；51、导向孔；52、导向柱；53、凹口；54、复位弹簧；61、滑槽一；62、滑槽二；63、滚珠；71、限位槽；72、定位孔；73、轴套；74、挡圈；75、定位销；76、避让槽；77、支撑套；78、防脱弹簧；8、平面轴承。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1和图2所示，变矩电机包括机芯、机壳11、输出轴12 和传动轴13，输出轴12上固定设置有直径不同的一档内齿圈21、二档内齿圈22和三档内齿圈23，传动轴13上转动连接有与一档内齿圈21、二档内齿圈22和三档内齿圈23对应的齿轮一31、齿轮二32和齿轮三33，齿轮一31和一档内齿圈21啮合，齿轮二32与二档内齿圈22啮合，齿轮三33与三档内齿圈23啮合，传动轴13内具有一个中空的通孔14，通孔14内插设有一换档轴15，换档轴15上固定设置有与一档内齿圈21、二档内齿圈22和三档内齿圈23对应的凸轮一41、凸轮二42和凸轮三43，通孔14内设置有与凸轮一41、凸轮二42和凸轮三43一一对应的离合结构，离合结构能够通过凸轮一41、凸轮二42和凸轮三43选择性的驱使齿轮一31或齿轮二32或齿轮三33与传动轴13锁止。

电机带动输出轴12旋转，输出轴12上的一档内齿圈21、二档内齿圈22和三档内齿圈23分别与齿轮一31、齿轮二32和齿轮三33处于常啮合状态，齿轮一31、齿轮二32和齿轮三33滑动连接在传动轴13上，传动轴13上设置的离合结构能够通过控制换档轴15，从而通过凸轮一41、凸轮二42和凸轮三43分别使齿轮一31或齿轮二32或齿轮三33与传动轴13锁止，即，将输出轴12的扭矩传递至传动轴13，从而实现动力的输出。

由于齿轮一31、齿轮二32和齿轮三33直径不一，从输出轴 12通过不同直径的齿轮传递至传动轴13上的扭矩就不一样，对应的，其传动的转速也不相同，从而实现变矩变速。

如图2、图3、图4、图5和图7所示，离合结构包括若两个开设在传动轴13上的导向孔51，两个导向孔51处于与通孔14 的轴线垂直的直线上，导向孔51内设置有一导向柱52，齿轮一 31、齿轮二32和齿轮三33的内壁上设置有与导向柱52对应的凹口53；导向柱52与通孔14的内壁之间连接有处于压缩状态下的复位弹簧54；凸轮一41的两个凸点的连线与凸轮二42的两个凸点的连线之间呈120°夹角，凸轮一41的两个凸点的连线与凸轮三43的两个凸点的连线之间呈240°夹角；凸轮一41的两个凸点能够驱使对应的导向柱52在导向孔51内移动，从而插入对应的凹口53内，即，齿轮一31和传动轴13锁止，实现一档动力传输；旋转换档轴15120°，使凸轮二42的两个凸点能够驱使对应的导向柱52在导向孔51内移动，从而插入对应的凹口53内，即，齿轮二32和传动轴13锁止，实现二档动力传输；再次同向旋转换档轴15120°，凸轮三43的两个凸点能够驱使对应的导向柱52 在导向孔51内移动，从而插入对应的凹口53内，即，齿轮三33和传动轴13锁止，实现三档动力传输；在复位弹簧54的作用下，离开凸点的导向柱52能够退出对应的凹口53，使对应的齿轮与传动轴13之间实现分离。

一档内齿圈21的直径大于二档内齿圈22的直径，二档内齿圈22的直径大于三档内齿圈23的直径，一档内齿圈21和二档内齿圈22分别有两个，三档内齿圈23有一个，一档内齿圈21和二档内齿圈22对应设置在三档内齿圈23的两侧；齿轮一31、齿轮二32和齿轮三33的对称设置，能够提高传动的稳定性，一档和二档属于高速档，其扭矩较小，但是转动速度较快，为了提高其平稳性，同时保障各部件的强度，设置有两个一档内齿圈21和两个二档内齿圈22；齿轮一31、齿轮二32和齿轮三33的内壁上均均匀设置有若干内壁呈球面的滑槽一61，传动轴13上设置有一滑槽一61对应的滑槽二62，滑槽二62的内壁呈球面，滑槽二62与对应的滑槽一61之间设置有一滚珠63；齿轮一31、齿轮二32和齿轮三33与传动轴13之间的滑动连接，采用类似滚动轴承的结构，与之不同的是，本结构更加简单，而且能够适应导向孔51的设置，同时能够简单的实现传动轴13与齿轮一31、齿轮二32和齿轮三33的锁止。

齿轮一31、齿轮二32和齿轮三33上的滑槽一61均有两圈；转动的平稳性更好，将导向孔51设置在两圈滑槽一61之间，使结构更加紧凑、可靠；凸轮一41、凸轮二42和凸轮三43的外廓呈椭圆状。

如图2、图6和图8所示，传动轴13的内壁上开设有一环形的限位槽71，限位槽71的侧壁上均匀设置有三个定位孔72，传动轴13上套设有一轴套73，轴套73上固定设置有一挡圈74，挡圈74能够在限位槽71内沿换档轴15的轴线移动，挡圈74上设置有与定位孔72一一对应的定位销75；换档轴15与轴套之间通过花键连接；旋转轴套，在花键一和花键二的啮合作用下，轴套 73带动换档轴15旋转，使换档轴15相对传动轴13转动一定角度，选择对应的档位的定位孔72，使定位销75插入定位孔72内，回拉轴套73，将换档轴15与传动轴13定位，实现换档。

轴套73上具有一环形的避让槽76，传动轴13上固定设置有一支撑套77，支撑套77与避让槽76的底部之间设置有处于拉伸状态下的防脱弹簧78；在换档完成后，防脱弹簧78回拉轴套73，使定位销75插入定位孔72内，保障换档轴15与传动轴13锁止。

传动轴13与换档轴15的一端之间通过一平面轴承8相连；平面轴承8一方面将换档轴15的轴向位置固定，另一方面提高了换档的轻便性。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (3)

1.一种变矩电机上的变矩控制装置，其特征在于，电机包括机芯、机壳(11)、输出轴(12)和中空的传动轴(13)，所述传动轴(13)内插设有一换档轴(15)，所述传动轴(13)的内壁上开设有一环形的限位槽(71)，所述限位槽(71)的侧壁上均匀设置有三个定位孔(72)，所述传动轴(13)上套设有一轴套(73)，所述轴套(73)上固定设置有一挡圈(74)，所述挡圈(74)能够在所述限位槽(71)内沿换档轴(15)的轴线移动，所述挡圈(74)上设置有与定位孔(72)一一对应的定位销(75)；所述换档轴(15)与所述轴套之间通过花键连接。

2.根据权利要求1所述一种变矩电机上的变矩控制装置，其特征在于，所述轴套(73)上具有一环形的避让槽(76)，所述传动轴(13)上固定设置有一支撑套(77)，所述支撑套(77)与所述避让槽(76)的底部之间设置有处于拉伸状态下的防脱弹簧(78)。

3.根据权利要求2所述一种变矩电机上的变矩控制装置，其特征在于，所述传动轴(13)与换档轴(15)的一端之间通过一平面轴承(8)相连。